NTC電阻
01. 基本定義
NTC(Negative Temperature Coefficient),是負溫度系統熱敏電阻,與溫度成反比,溫度越高則電阻越低。相對應的有PTC(Positive Temperature Coefficient),是正溫度系數熱敏電阻,溫度越高則電阻也越高。
02. 基本特性
NTC熱敏電阻基本特性包含:
零功率電阻值RT:在規定溫度下測得的熱敏電阻氣的直流電阻值,如果溫度沒有特別的規定,一般定義為25°。 自熱導致的電阻值變化相對于總的測量誤差,可以忽略不計。一般對NTC熱敏電阻的零功率測量是在恒溫槽中進行,而影響總的測量誤差有兩個主要因素:一是通過NTC熱敏電阻的電流,二是恒溫槽精度。而減少通過NTC熱敏電阻的電流的方法比較多,一但電流下降到一定程度,影響測量誤差的往往是恒溫槽的精度。
B常數:熱敏電阻的電阻值隨溫度變化而變化的敏感程度的指數,越高就越敏感,單位為K。
熱耗散系數:熱敏電阻耗散功率變化和相應的溫升值之間的比值,單位mW/℃。
熱時間常數:熱敏電阻熱性能反應程度的常數,以秒為時間單位,一般為25°C上升至85°C再下降。
最大穩態電流:熱敏電阻能夠連續施加電流的最大值。
殘余電阻值:當熱敏電阻器上通過最大電流且達到穩定狀態時的電阻值。這是熱敏電阻通電時電工消耗的刻度,最大電流相同情況下,參與電阻值越小消耗的功率就越小,熱敏電阻溫度升的就越少,熱敏電阻就越好,單位mΩ。
最大允許電容容量:在負載狀態下,與一個熱敏電阻連接的電容器的最大允許電容量。單位nF。
03. 基本用途
NTC有三大作用,包括
抑制浪涌:主要抑制電源輸入開關瞬間的浪涌電流。因為電源開關瞬間,輸入的浪涌電流很大,為了減小浪涌電流,串負溫熱敏電阻,當輸入電流穩定后,由于熱敏電阻溫度升高,阻值大幅下降,相當于沒有電阻,降低了功耗。(浪涌電流指電源接通瞬間,流入電源設備的峰值電流。由于輸入濾波電容迅速充電,所以該峰值電流遠遠大于穩態輸入電流。電源應該限制AC開關、整流橋、保險絲、EMI濾波器件能承受的浪涌水平。反復開關環路,AC輸入電壓不應損壞電源或者導致保險絲燒斷。)
測溫:NTC的電阻值和溫度是呈現一定的比例關系的,與B系數強相關,與溫度關系如圖:
各個廠家的Datasheet都會寫明該公式,公式如下:Rt=Rn*EXP(B*(1/T-1/Tn)),其中:
1.Rt是熱敏電阻的當前阻值;
2.R是熱敏電阻在Tn常溫下的標稱阻值;
3.B值是熱敏電阻的溫度系數;
4.EXP是e的n次方;
5.這里T和Tn指的是K度即開爾文溫度,K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度;
6.T為當前溫度;Tn為常溫25℃;
比如B值為3950的10K阻值的NTC,10K就是25℃時的阻值,B值為3950。通過以上公式就可以確立阻值和溫度的關系。
溫度補償
在各種交、直流電路中,大部分的元器件都具有正溫度系數特性,如線圈、LCD顯示屏、晶體管、石英振蕩器等。精密電路或對溫度特別敏感的元器件受到溫度影響后,會產生零點溫度漂移或靈敏度隨溫度漂移,引起比如信號失真、揚聲器的聲音走調、石英震蕩器頻率波動、性能不穩等現象。而要在相當廣的溫度范圍內獲得良好的工作狀態,保持阻值穩定,選用一個或多個NTC熱敏電阻與之配合使用,利用NTC熱敏電阻的負溫度特性可抵消溫度對電路中元件特性的影響,起到溫度補償的作用,使電路在較寬的溫度范圍穩定可靠地工作。通俗點就是抵消溫漂的措施,稱為溫度補償?;驹矶际菍⒑辖疸~絲電阻與NTC熱敏電阻并聯后再與被補償元器件一起串聯。如圖:
04. 鋰電池NTC測試
鋰電池電池端除正負極外,還有一根NTC線電池,規格書中NTC測試一般理解為最大截止充電保護溫度的測試。具體測試方式為:
1. 在供應商提供的電池溫度檢測點,監測溫度值 (熱電偶放在你們規定的電池位置)
2. 剪斷電池的紅色線,在紅色線上串一個電流表;監測電池充放電電流
3. 在電池的紅色線和黑色線之間并聯電壓表;監測電池充放電電壓
4. 將待機的產品放到溫箱中,將溫箱溫度調到供應商規定的電池表面最高溫度值;
5. 通過熱電偶監測供應商規定的電池表面溫度值,調控溫箱內的溫度值,使這個熱電偶的溫度達到供應商要求的最大充電溫度值
6. 將設備用5VDC供電,讀取電流值;
7. 判定標準 :當電池組溫度超過最高規定充電溫度時,電池組充電電路應中止充電。當電池組溫度低于最低規
定充電溫度時,電池組充電電路應將電流限制在電池組制造商規定的值以內。